羅克韋爾“qiang大腦”助力萬(wàn)力輪胎締造智能“夢(mèng)工廠”

挑戰(zhàn)

• 由于國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)尚無(wú)覆蓋全流程的MES系統(tǒng)實(shí)例，沒(méi)有固定的模式和經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，這對(duì)于萬(wàn)力輪胎和設(shè)計(jì)實(shí)施MES系統(tǒng)的供應(yīng)商企業(yè)都提出了巨大挑戰(zhàn)。

解決方案

• 作為國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)首套導(dǎo)入覆蓋全生產(chǎn)流程的MES系統(tǒng)，萬(wàn)力合肥工廠的智能化建設(shè)是一個(gè)不斷打破、不斷推翻、不斷創(chuàng)新的過(guò)程，雙方共同克服了眾多行業(yè)難題。

成果

• 2016年11月，隨著萬(wàn)力合肥工廠的順利投產(chǎn)，羅克韋爾自動(dòng)化的MES系統(tǒng)也正式上線運(yùn)營(yíng)，為合肥萬(wàn)力輪胎實(shí)現(xiàn)200萬(wàn)年產(chǎn)能，打造智能“夢(mèng)工廠”提供有力保障。

背景

中國(guó)擁有*Z多的輪胎廠，每天為提供約260萬(wàn)條輪胎，同時(shí)中國(guó)也是大的輪胎市場(chǎng)。近年來(lái)，隨著輪胎市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，中國(guó)輪胎企業(yè)正面臨著產(chǎn)品不足、低端產(chǎn)品嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩和反傾銷制裁的三重壓力。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)的輪胎產(chǎn)量已占輪胎產(chǎn)量的35%，但收入?yún)s只占同行業(yè)的15%。要實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎*的趕超，必須建立世界的研發(fā)體系和制造體系。圍繞“中國(guó)制造2025”，智能制造已成為輪胎行業(yè)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的突破口和主攻方向，中國(guó)輪胎行業(yè)的代表一直在積極探索和實(shí)踐。

世界——的巨大市場(chǎng)，必將催生世界的品牌。萬(wàn)力輪胎是廣州萬(wàn)力集團(tuán)有限公司和廣州市華南橡膠輪胎有限公司共同合資組建的全資大型國(guó)有企業(yè)。2015年，萬(wàn)力輪胎與江淮汽車決定共同投資建設(shè)世界輪胎制造工廠——萬(wàn)力合肥工廠。該工廠計(jì)劃總投資19.88億元，占地面積500畝，于2015年6月26日開(kāi)始建設(shè)工程動(dòng)工，計(jì)劃2016年底達(dá)到一期100萬(wàn)條全鋼子午胎產(chǎn)能，2017年年中形成年產(chǎn)全鋼子午胎200萬(wàn)條的生產(chǎn)能力。

圍繞打造世界制造體系的目標(biāo)，萬(wàn)力集團(tuán)決定以萬(wàn)力合肥工廠的建設(shè)為契機(jī)，按照“中國(guó)制造2025”的總體要求和“工業(yè)4.0”的標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)國(guó)內(nèi)、世界——流的輪胎智能制造工廠。而這其中，打破企業(yè)中的信息孤島是關(guān)鍵所在，需要設(shè)計(jì)出全流程貫通的MES系統(tǒng)，打造驅(qū)動(dòng)工廠所有生產(chǎn)線的“q大腦”。

挑戰(zhàn)

輪胎是處于傳統(tǒng)制造業(yè)的高科技產(chǎn)品。輪胎的傳統(tǒng)在于它的歷史悠久，應(yīng)用廣泛；而輪胎的高科技則體現(xiàn)在它的生產(chǎn)復(fù)雜性，輪胎生產(chǎn)的配方設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)兼有化工品生產(chǎn)及汽車組裝生產(chǎn)的特性，既有配方工藝又有流程組裝，再加上輪胎規(guī)格種類繁多，對(duì)柔性生產(chǎn)要求非常高，實(shí)現(xiàn)全流程貫通智能化的難度很大。

萬(wàn)力輪胎希望部署覆蓋輪胎制造全生產(chǎn)流程的MES系統(tǒng)，從原材料、密煉、半制品、成型、硫化、終檢到后入庫(kù)，統(tǒng)籌管理生產(chǎn)制造、技術(shù)管理、質(zhì)量跟蹤、倉(cāng)儲(chǔ)物流等數(shù)據(jù)信息。

MES系統(tǒng)被萬(wàn)力輪胎視為工廠的智慧大腦，需要指揮工廠生產(chǎn)管理的全部工作，工廠的生產(chǎn)將是這樣的場(chǎng)景：銷售接到訂單后，可以通過(guò)智能排產(chǎn)，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)指令，由MES系統(tǒng)下發(fā)到各機(jī)臺(tái)，指揮機(jī)臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)流程的信息化管控，并能夠?yàn)槿f(wàn)力輪胎構(gòu)建數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)奠定良好的基礎(chǔ)。

解決方案

2016年初，萬(wàn)力合肥工廠正式啟動(dòng)MES 項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)對(duì)多家MES系統(tǒng)性能及實(shí)施經(jīng)驗(yàn)等方面的綜合比較，萬(wàn)力輪胎終決定采用羅克韋爾自動(dòng)化的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)解決方案。這一方面基于羅克韋爾自動(dòng)化在輪胎行業(yè)擁有超過(guò)30年的豐富經(jīng)驗(yàn)，曾幫助的幾大輪胎品牌實(shí)施智能工廠建設(shè)；此外，萬(wàn)力集團(tuán)此次與MES供應(yīng)商的合作，不是簡(jiǎn)單的購(gòu)買(mǎi)軟件，而是共同開(kāi)發(fā)的伙伴關(guān)系，需要項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)具有超高的專業(yè)水平。羅克韋爾自動(dòng)化在輪胎行業(yè)擁有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)幫助企業(yè)落地智能制造方案，可以在方案開(kāi)發(fā)和實(shí)施過(guò)程中與客戶實(shí)現(xiàn)緊密配合。

在部署MES系統(tǒng)前，羅克韋爾自動(dòng)化的項(xiàng)目組成員對(duì)萬(wàn)力輪胎的生產(chǎn)制造、品質(zhì)管理、設(shè)備維修和倉(cāng)儲(chǔ)物流等多部門(mén)進(jìn)行了詳盡的調(diào)研工作，對(duì)企業(yè)整個(gè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了全面的梳理及改善。在此基礎(chǔ)之上定制化開(kāi)發(fā)了整套的MES解決方案——集所有的功能系統(tǒng)在同一個(gè)軟件平臺(tái)的FactoryTalk ProductCenter（FTPC），終實(shí)現(xiàn)了對(duì)萬(wàn)力合肥工廠生產(chǎn)過(guò)程的全覆蓋，從原材料、密煉、半制品、成型、硫化、終檢到后入庫(kù)，包括以下六大模塊：

• 原材料/產(chǎn)品模塊可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)管理，訂單處理，庫(kù)存管理和補(bǔ)貨，資源跟蹤，并具備防錯(cuò)機(jī)制。
• 蜜煉模塊具備工廠設(shè)備的接口，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制，可實(shí)現(xiàn)在制品跟蹤，配方和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序管理，并具備防錯(cuò)機(jī)制，集成了RFID系統(tǒng)。
• 半制品模塊可實(shí)現(xiàn)基于PlantPAx系統(tǒng)的流程監(jiān)控、生產(chǎn)路徑控制、固化監(jiān)測(cè)（Curing Monitoring）、工藝流程和應(yīng)用程序的模塊化解決方案。
• 成型模塊可實(shí)現(xiàn)操作跟蹤，輪胎制造監(jiān)測(cè)，生產(chǎn)監(jiān)控，設(shè)備綜合效率分析，并集成了RFID系統(tǒng)。
• 硫化模塊可實(shí)現(xiàn)視覺(jué)檢查、設(shè)備綜合效率分析、監(jiān)測(cè)/控制和PDA操作。
• 終檢模塊可實(shí)現(xiàn)質(zhì)量狀態(tài)和缺陷跟蹤、生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集等功能。

集所有功能系統(tǒng)為一體的FactoryTalk ProductCente（FTPC）是可擴(kuò)展的模塊化 MES系統(tǒng)，其內(nèi)置的圖形建?？s短了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期，用戶無(wú)需編程環(huán)境即可配置實(shí)現(xiàn)，也為用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)提供了便利。FTPC基于J2EE的企業(yè)級(jí)系統(tǒng)技術(shù)使得軟件平臺(tái)運(yùn)行的更可靠更穩(wěn)定；多層次的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式優(yōu)化了數(shù)據(jù)管理的方式和提高了數(shù)據(jù)挖掘的能力。FTPC還有諸多如支持多系統(tǒng)和基于服務(wù)結(jié)構(gòu)SOA等優(yōu)勢(shì)。

在MES系統(tǒng)平臺(tái)上，萬(wàn)力合肥工廠可以統(tǒng)籌管理生產(chǎn)制造、技術(shù)管理、質(zhì)量跟蹤、倉(cāng)儲(chǔ)物流和銷售經(jīng)營(yíng)等數(shù)據(jù)信息，同時(shí)打破各個(gè)車間的信息孤島，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)流程的信息化管控。此外，通過(guò)MES系統(tǒng)這座橋梁，生產(chǎn)控制系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了雙向無(wú)縫對(duì)接，與集團(tuán)各類信息系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，完善了企業(yè)信息化管理平臺(tái)系統(tǒng)。

效果

作為一個(gè)真正意義上的智能工廠，萬(wàn)力合肥工廠不是簡(jiǎn)單地將機(jī)器人和機(jī)械手集成到生產(chǎn)線，而是通過(guò)“Q大腦”MES系統(tǒng)，將所有的設(shè)備、機(jī)器人以及工藝流程“全線打通”，從而成為*全領(lǐng)域智能化、全流程自動(dòng)化、綠色化的輪胎工廠，是一座“快、好、省”的智慧型工廠。

其中的“快”，是指將單個(gè)輪胎全工藝流程生產(chǎn)時(shí)間從48小時(shí)降低至30小時(shí)，人均年產(chǎn)值達(dá)332.58萬(wàn)元，是傳統(tǒng)模式的三倍，其生產(chǎn)效率在國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)處于靈心地位。“好”，是指產(chǎn)品一致性大幅提升，產(chǎn)品合格率高達(dá)99.99%，質(zhì)量控制體系得到更好保障。“省”，是指實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水*、廢氣低排放，每年可節(jié)水40萬(wàn)噸，節(jié)電2600萬(wàn)度。

合肥萬(wàn)力輪胎對(duì)此次與羅克韋爾自動(dòng)化的合作非常滿意，并對(duì)羅克韋爾自動(dòng)化項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為實(shí)現(xiàn)“夢(mèng)工廠”這一目標(biāo)而做出的努力表示高度的肯定和感謝：“羅克韋爾自動(dòng)化的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)非常專業(yè)和敬業(yè)，一心為我們提供Y化的解決方案而努力。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在推動(dòng)整體MES項(xiàng)目正常有序進(jìn)行的同時(shí)，還對(duì)其他供應(yīng)商在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題進(jìn)行支持，并對(duì)公司相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行多次培訓(xùn)指導(dǎo)，幫助我們大大提升了員工的技術(shù)和設(shè)計(jì)能力。在項(xiàng)目整體上線時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)全員無(wú)休，在春節(jié)仍在提供保障，犧牲了寶貴的與家人團(tuán)聚的機(jī)會(huì)。對(duì)羅克韋爾自動(dòng)化團(tuán)隊(duì)的客戶至上精神，我們表示由衷的感謝。衷心希望在未來(lái)的項(xiàng)目中與羅克韋爾自動(dòng)化繼續(xù)合作，共同為實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造2025，共建互聯(lián)企業(yè)所奮斗。”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)只有15%的輪胎生產(chǎn)企業(yè)擁有MES制造執(zhí)行系統(tǒng)。智能制造和互聯(lián)企業(yè)之路在中國(guó)輪胎行業(yè)才剛剛開(kāi)啟。未來(lái)，羅克韋爾自動(dòng)化將致力于幫助更多的中國(guó)輪胎企業(yè)通過(guò)智能制造提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，以更低的成本生產(chǎn)更好的輪胎，幫助中國(guó)輪胎企業(yè)在市場(chǎng)中獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。